11. Оценка дистанционных защит

Дистанционные защиты являются наиболее сложными и наиболее совершенными из защит с относительной селективностью. Они обеспечивают селективность работы первой и второй ступеней при внешних коротких замыканиях в сетях любой конфигурации с любым числом источников питания. Их преимущество по сравнению с токовыми направленными защитами – высокая чувствительность, четко фиксируемая зона защиты первой ступени.

Дистанционная защита применяется в качестве основной или резервной в сетях 35 кВ и выше. В сетях 110 кВ используется в качестве основной, если позволяют соображения устойчивости. Критерием является величина остаточного напряжения на шинах при трехфазном коротком замыкании в конце второй зоны защиты. Должно выполняться условие:

Uост = 0,85

(1.17)

В сетях 220 кВ и выше может быть только резервной в связи с относительно низким быстродействием.

Может производится ускорение действия защит добавлением блокирующего, разрешающего, отключающего устройства (с передачей сигнала по высокочастотному (ВЧ) каналу) или увеличением первой зоны до 1,1 длины линии с последующим АПВ.

2. Защиты с косвенным сравнением электрических величин

   1. Основные понятия

Токовыми и направленными защитами с косвенным сравнением электрических величинназываются защиты с абсолютной селективностью, основанные на сравнении электрических величин по концам защищаемой линии или на линиях, присоединенных к общим шинам посредством передаваемых по каналам связи сигналов от срабатывающих измерительных реле.

Защиты делятся на продольные, сравнивающие величины по концам защищаемого участка, ипоперечные, сравнивающие величины разных присоединений шин одной подстанции.

В связи с тем, что защиты с косвенным сравнением величин обладают абсолютной селективностью, они обладают следующим основным достоинством: выполняются и работают без выдержки времени. Соответственно, их основной недостаток – не могут быть резервными.

Данные защиты используют те же элементы, что и защиты с относительной селективностью, поэтому иногда эти элементы являются общими (KA,KW, …).

Важнейшим видом защит с косвенным сравнением электрических величин являются защиты, использующие в качестве каналов связи передачу высокочастотных сигналов по проводам защищаемых линий электропередачи. Это дифференциально-фазная высокочастотная защита и направленная защита с высокочастотной блокировкой.

2. Виды каналов связи

Для передачи сигналов релейной защиты и линейной автоматики используются различные каналы связи. Среди них каналы электросвязи: проводные, высокочастотные (ВЧ), радиоканалы; и оптоволоконные каналы. Все они имеют свои достоинства и недостатки, и, как следствие, свою область применения.

1. Проводные каналы

Исторически первыми каналами для передачи данных были проводные. Они выполняются проводом или кабелем, который для защиты от помех может экранироваться. Для защиты от внешних повреждений кабели связи бронируют.

Помимо собственных служебных каналов энергоснабжающей организации возможно использовать арендованные каналы телекоммуникационных фирм, например, ОАО "Ростелеком", ОАО "Транстелеком".

Как правило, проводные каналы обладают высокой емкостью и сравнительно низкими помехами (по сравнению с радио- и ВЧ каналами). Основными недостатками этих каналов является весьма высокая стоимость, возможность механических повреждений посторонними, подверженность помехам от линии электропередачи, что требует удалять коридор прокладки кабелей связи от защищаемой линии.

Все это делает практически невозможным использование проводных каналов связи для защиты линий сверхвысокого напряжения (большая длина линии, безлюдная и часто покрытая лесом территория).

Тем не менее, в пределах подстанции проводные каналы остаются основными. Хотя на вновь проектируемых подстанциях и закладываются оптоволоконные соединения, но они используются для магистральных каналов. Основная часть каналов связи защит и автоматики до конечных устройств выполняется проводом и кабелем.

Главное отличие от старых систем связи – переход от аналогового сигнала к цифровому, что позволяет повысить надежность передачи данных, увеличить емкость канала, снизить мощность устройств для передачи сигнала.

В связи с изложенным в настоящее время для релейной защиты проводные каналы связи применяются (за редким исключением) только в пределах подстанций.